JP2015209156A - 変速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プレシフト段の切換え動作に要する時間を短縮できる変速装置を提供する。
【解決手段】エンジンのトルクとモータのトルクとによってハイブリッド走行可能な駆動系を有した車両において、モータを制御する制御手段は、プレシフト段の切換えを行なう際に、現在係合されているギヤ段に相当する回転数と選択されたギヤ段に相当する回転数との差を小さくする方向に前記モータのトルクを変化させる。例えばプレシフト段を低速側ギヤ段から高速側ギヤ段に切換える際には、低速側ギヤ段のシンクロ機構が切離された状態においてモータに負のトルクを生じさせ、高速側ギヤ段のシンクロ機構の回転数差を小さくしてからシンクロ機構の接続を行なう。プレシフト段を高速側ギヤ段から低速側ギヤ段に切換える際には、高速側ギヤ段のシンクロ機構が切離された状態においてモータのトルクを増加させ、低速側ギヤ段のシンクロ機構の回転数差を小さくしてからシンクロ機構の接続を行なう。
【選択図】図１１

Description

この発明は、走行用のエンジンと電動モータとを備えた車両に搭載される変速装置に係り、特に第１のクラッチと第２のクラッチとを備えたデュアルクラッチ式の変速装置に関する。

奇数ギヤ段用の第１のクラッチと偶数ギヤ段用の第２のクラッチとを備えたデュアルクラッチ式の変速装置は、一方のクラッチが接続されているときに他方のクラッチが切離された状態となっている。このため切離された方のギヤ段を予めシフトダウンあるいはシフトアップさせて待機状態としておくことにより、シフト操作を迅速に行なうことができる。例えば特許文献１あるいは特許文献２に記載されているデュアルクラッチ式の変速装置は、シングルクラッチ式の変速装置と比較してシフト操作を迅速に行なうことができるという利点がある。

特開２０１３−１９４２４号公報 特開２０１３−１９４３９号公報

車両の運転状況等によっては、シフト操作に要する時間をさらに短縮することが望まれる場合もある。例えば走行用のエンジンと電動モータとを備えた車両において、エンジンのトルクによる走行とモータのトルクによる走行を併用したり切換えたりすることができるハイブリッド車両において、プレシフト段のためのシフト操作は、いくつかのシンクロ機構を切換えることによって行なわれている。そしてシンクロ機構を切換える際にモータに供給する電流を断つことによりモータのトルクをゼロにしている。しかしモータに供給する電流を断っても、モータやギヤの回転により生じる慣性力によって、シンクロ機構において相対回転を生じるシンクロリング等の摩擦部材が回転し続けるため、シンクロ機構において回転数差が生じている。この回転数差が解消されたときにシンクロ接続動作が完了するため、回転数差が大きいほどシンクロ接続動作が完了するまでの時間が長くなり、しかも回転数差が大きいと摩擦部材が摩耗する原因となる。

従って本発明の目的は、プレシフト段を切換える際のシンクロ接続動作に要する時間を短縮することができるデュアルクラッチ式の変速装置を提供することにある。

本発明は、第１の入力軸に設けられた奇数ギヤ段のギヤを含む奇数ギヤ列と、第２の入力軸に設けられた偶数ギヤ段のギヤを含む偶数ギヤ列とで構成され、エンジンのトルクまたはモータのトルクによってハイブリッド走行可能なデュアルクラッチ式の変速装置であって、前記各ギヤ列のうち一方のギヤ列のギヤ段で変速されて出力軸にトルクが伝達される際に、車両の走行状態に基いて他方のギヤ列のギヤ段を前記一方のギヤ列のギヤ段の１つ上段または１つ下段から予め選択する選択手段と、前記他方のギヤ列のギヤ段を前記選択手段によって選択されたギヤ段に切換える切換手段と、前記モータのトルクを制御する制御手段とを備え、該制御手段は、前記他方のギヤ列のギヤ段を前記選択されたギヤ段に切換える際に、現在係合されているギヤ段に相当する回転数と前記選択されたギヤ段に相当する回転数との差を小さくする方向に前記モータのトルクを変化させる。

前記制御手段の一例は、前記切換手段が前記他方のギヤ列のギヤ段を低速側ギヤ段から高速側ギヤ段に切換える際に、前記モータに負のトルクを生じさせ前記他方のギヤ列を有する入力軸の回転を減速させる。この実施形態において、前記制御手段が前記モータに前記負のトルクを生じさせている間、前記エンジンのトルクを増加させるエンジン制御手段をさらに備えてもよい。

また前記制御手段の一例は、前記切換手段が前記他方のギヤ列のギヤ段を高速側ギヤ段から低速側ギヤ段に切換える際に、前記モータのトルクを増加させ前記他方のギヤ列を有する入力軸の回転を増加させる。この実施形態において、前記制御手段が前記モータのトルクを増加させている間、前記エンジンのトルクを減少させるエンジン制御手段をさらに備えてもよい。さらに前記制御手段は、前記回転数差に応じて前記モータのトルクの大きさを決定するようにしてもよい。

本発明に係る変速装置によれば、プレシフト段の切換えを行なう際に、現在係合されているギヤ段に相当する回転数と選択されたギヤ段に相当する回転数との差を小さくする方向にモータのトルクを変化させる制御手段を備えたことにより、プレシフト段を切換える際のシンクロ接続動作に要する時間を短縮することができ、切換動作を速やかに行なうことが可能とる。

１つの実施形態に係る変速装置を備えた車両の駆動系を模式的に表わした概略構成図。 同変速装置において、１速ギヤ段時のエンジンのトルクの伝達経路を示す図。 同変速装置において、２速ギヤ段時のエンジンのトルクの伝達経路を示す図。 同変速装置において、３速ギヤ段時のエンジンのトルクの伝達経路を示す図。 同変速装置において、４速ギヤ段時のエンジンのトルクの伝達経路を示す図。 同変速装置において、５速ギヤ段時のエンジンのトルクの伝達経路を示す図。 同変速装置において、６速ギヤ段時のエンジンのトルクの伝達経路を示す図。 同変速装置において、１速ギヤ段時のモータのトルクの伝達経路を示す図。 同変速装置において、３速ギヤ段時のモータのトルクの伝達経路を示す図。 同変速装置において、５速ギヤ段時のモータのトルクの伝達経路を示す図。 同変速装置において、エンジン２速ギヤ段走行時にプレシフト段が１速から３速にシフトアップする場合のタイミングチャート。 図１１のタイミングチャートの時間ｔ１におけるトルク伝達経路を示す図。 図１１のタイミングチャートの時間ｔ２におけるトルク伝達経路を示す図。 図１１のタイミングチャートの時間ｔ３におけるトルク伝達経路を示す図。 図１１のタイミングチャートの時間ｔ４におけるトルク伝達経路を示す図。 図１１のタイミングチャートの時間ｔ５におけるトルク伝達経路を示す図。 同変速装置において、エンジン２速ギヤ段走行時にプレシフト段が３速から１速にシフトダウンする場合のタイミングチャート。

以下に１つの実施形態に係る変速装置について、図１から図１７を参照して説明する。図１は、走行用駆動源としてエンジン（内燃機関）１１とモータ（電動モータ）１２とを備えたハイブリッド車両の駆動系１０を模式的に示す概略構成図である。駆動系１０は、デュアルクラッチ式の変速装置（デュアルクラッチトランスミッション）１３を含んでいる。エンジン１１とモータ１２は、それぞれ、エンジン制御手段およびモータ制御手段としてのコントローラ１４ａ，１４ｂによって制御される。エンジン制御手段として機能するコントローラ１４ａは、エンジン１１のトルクを制御する。モータ制御手段として機能するコントローラ１４ｂは、モータ１２のトルクを制御する。

変速装置１３は、クラッチ部１５と、変速ギヤ部１６と、差動部１７とを有している。変速ギヤ部１６は、第１ないし第１５のギヤＧ１〜Ｇ１５と、第１ないし第６のシンクロ機構Ｓ１〜Ｓ６とを含み、以下に説明するように奇数ギヤ段（１，３，５速ギヤ段をなす奇数ギヤ列）と偶数ギヤ段（２，４，６速ギヤ段をなす偶数ギヤ列）とを切換えることができるように構成されている。

差動部１７に、第１のギヤＧ１と差動ギヤ（いわゆるデフ）１８とが設けられている。第１のギヤＧ１が回転すると、差動ギヤ１８を介してドライブシャフト１９が回転し、ドライブシャフト１９が回転することによって走行駆動輪が回転し、車両が走行する。ドライブシャフト１９は出力軸の一例である。

シンクロ機構Ｓ１〜Ｓ６は、それぞれ、アクチュエータによって駆動されるフォークにより、接続状態または切離された状態を選択できるようになっている。シンクロ機構Ｓ１〜Ｓ６のためのアクチュエータは、プレシフト段を切換えるためのコントローラ（シフトコントローラ）１４ｃによって制御される。例えば選択手段として機能するコントローラ１４ｃは、前記各ギヤ列のうち一方のギヤ列のギヤ段で変速されてトルクが伝達される際に、車両の走行状態に基いて他方のギヤ列のギヤ段を前記一方のギヤ列のギヤ段の１つ上段または１つ下段から予め選択する。コントローラ１４ｃは切換手段としても機能し、前記他方のギヤ列のギヤ段を前記選択手段によって選択されたギヤ段に切換えるように構成されている。

クラッチ部１５は、２つのクラッチ、すなわち奇数段用の第１のクラッチ２１と偶数段用の第２のクラッチ２２とを備えたデュアルクラッチタイプである。これらのクラッチ２１，２２は、エンジン１１によって回転する駆動軸２３の軸線方向に、緩衝機構２４を間に挟んで直列に配置されている。

駆動軸２３の軸線の延長線上に、中空の第１の入力軸（奇数段入力軸）３１と、第１の入力軸３１の内側を通る第２の入力軸（偶数段入力軸）３２とが配置されている。第１の入力軸３１と第２の入力軸３２とは、互いに独立して回転することができる。第１の入力軸３１は第１のクラッチ２１に接続されている。第２の入力軸３２は第２のクラッチ２２に接続されている。

第１の入力軸３１および第２の入力軸３２と平行に、第１の副軸４１と、第２の副軸４２とが配置されている。第１の副軸４１に、第２のギヤＧ２と、第３のギヤＧ３と、第４のギヤＧ４と、第５のギヤＧ５と、パーキングロック用のギヤＧｐとが設けられている。第２のギヤＧ２は第１の副軸４１に固定され、かつ、第１のギヤＧ１と噛合っている。

第３のギヤＧ３と、第４のギヤＧ４と、第５のギヤＧ５とは、それぞれ、第１の副軸４１に対して相対回転可能である。第１の副軸４１と第３のギヤＧ３との間に、第１のシンクロ機構Ｓ１が設けられている。第１のシンクロ機構Ｓ１は、５速と６速のギヤ段に使用される。第１の副軸４１と第４のギヤＧ４との間に、第２のシンクロ機構Ｓ２が設けられている。第２のシンクロ機構Ｓ２は、３速と４速のギヤ段に使用される。第１の副軸４１と第５のギヤＧ５との間に、第３のシンクロ機構Ｓ３が設けられている。第３のシンクロ機構Ｓ３は、１速と２速のギヤ段に使用される。

第１の入力軸３１に、第６のギヤＧ６と、第７のギヤＧ７とが設けられている。奇数ギヤ段をなす第６のギヤＧ６と第７のギヤＧ７はそれぞれ第１の入力軸３１に固定され、第１の入力軸３１と一体に回転する。第６のギヤＧ６は、第３のギヤＧ３と噛合っている。この実施形態の場合、第１の入力軸３１と共に回転する奇数ギヤ列は、第６のギヤＧ６と第７のギヤＧ７とを含んでいる。

第２の入力軸３２に、第８のギヤＧ８と、第９のギヤＧ９とが設けられている。第８のギヤＧ８は、第２の入力軸３２に対し相対回転可能である。第８のギヤＧ８は、第４のギヤＧ４と噛合っている。第９のギヤＧ９は、第５のギヤＧ５と噛合っている。偶数ギヤ段をなす第９のギヤＧ９は第２の入力軸３２に固定され、第２の入力軸３２と一体に回転する。この実施形態の場合、第２の入力軸３２と共に回転する偶数ギヤ列は、第９のギヤＧ９を含んでいる。第２の入力軸３２と第８のギヤＧ８との間に、第４のシンクロ機構Ｓ４が設けられている。第４のシンクロ機構Ｓ４は、１速と４速と６速の各ギヤ段に使用される。

第２の副軸４２に、第１０のギヤＧ１０と、第１１のギヤＧ１１と、第１２のギヤＧ１２とが設けられている。第１０のギヤＧ１０は第２の副軸４２に固定され、第２の副軸４２と一体に回転する。第１１のギヤＧ１１と、第１２のギヤＧ１２とは、それぞれ第２の副軸４２に対して相対回転可能である。第１２のギヤＧ１２は、リバース用の第１３のギヤＧ１３と噛合っている。第１３のギヤＧ１３は、第９のギヤＧ９とも噛合っている。第２の副軸４２と第１１のギヤＧ１１との間に、第５のシンクロ機構Ｓ５が設けられている。第５のシンクロ機構Ｓ５は、１速と３速と６速の各ギヤ段に使用される。第２の副軸４２と第１２のギヤＧ１２との間に、第６のシンクロ機構Ｓ６が設けられている。第６のシンクロ機構Ｓ６はリバース用である。

第１４のギヤＧ１４は、第６のギヤＧ６と第１５のギヤＧ１５とに噛合っている。第１５のギヤＧ１５は、モータ１２の出力軸１２ａによって回転する。モータ１２の回転によって生じるトルクは、第１５のギヤＧ１５と第１４のギヤＧ１４とを介して、第６のギヤＧ６に伝達される。

次に本実施形態の変速装置１３の作用について説明する。
［エンジンのトルクの伝達経路の説明（図２〜図７）］
図２は、１速ギヤ段時のエンジン１１のトルクの伝達経路を示している。１速ギヤ段では、第１のクラッチ２１が接続され、かつ、第３のシンクロ機構Ｓ３と、第４のシンクロ機構Ｓ４と、第５のシンクロ機構Ｓ５がそれぞれ接続されている。このため１速ギヤ段時のエンジンのトルクは、図２に太い実線で示すように、駆動軸２３→緩衝機構２４→第１のクラッチ２１→第１の入力軸３１→第７のギヤＧ７→第１０のギヤＧ１０→第２の副軸４２→第５のシンクロ機構Ｓ５→第１１のギヤＧ１１→第８のギヤＧ８→第４のシンクロ機構Ｓ４→第２の入力軸３２→第９のギヤＧ９→第５のギヤＧ５→第３のシンクロ機構Ｓ３→第１の副軸４１と伝達され、第２のギヤＧ２が回転することにより、第１のギヤＧ１と差動ギヤ１８を介してドライブシャフト（出力軸）１９が回転する。

図３は、２速ギヤ段時のエンジン１１のトルクの伝達経路を示している。２速ギヤ段では、第２のクラッチ２２が接続され、かつ、第３のシンクロ機構Ｓ３が接続されている。このため２速ギヤ段時のエンジンのトルクは、図３に太い実線で示すように、駆動軸２３→緩衝機構２４→第２のクラッチ２２→第２の入力軸３２→第９のギヤＧ９→第５のギヤＧ５→第３のシンクロ機構Ｓ３→第１の副軸４１と伝達され、第２のギヤＧ２が回転することにより、第１のギヤＧ１と差動ギヤ１８を介してドライブシャフト１９が回転する。

図４は、３速ギヤ段時のエンジン１１のトルクの伝達経路を示している。３速ギヤ段では、第１のクラッチ２１が接続され、かつ、第２のシンクロ機構Ｓ２と、第５のシンクロ機構Ｓ５がそれぞれ接続されている。このため３速ギヤ段時のエンジンのトルクは、図４に太い実線で示すように、駆動軸２３→緩衝機構２４→第１のクラッチ２１→第１の入力軸３１→第７のギヤＧ７→第１０のギヤＧ１０→第２の副軸４２→第５のシンクロ機構Ｓ５→第１１のギヤＧ１１→第８のギヤＧ８→第４のギヤＧ４→第２のシンクロ機構Ｓ２→第１の副軸４１と伝達され、第２のギヤＧ２が回転することにより、第１のギヤＧ１と差動ギヤ１８を介してドライブシャフト１９が回転する。

図５は、４速ギヤ段時のエンジン１１のトルクの伝達経路を示している。４速ギヤ段では、第２のクラッチ２２が接続され、かつ、第２のシンクロ機構Ｓ２と第４のシンクロ機構Ｓ４がそれぞれ接続されている。このため４速ギヤ段時のエンジンのトルクは、図５に太い実線で示すように、駆動軸２３→緩衝機構２４→第２のクラッチ２２→第２の入力軸３２→第４のシンクロ機構Ｓ４→第８のギヤＧ８→第４のギヤＧ４→第２のシンクロ機構Ｓ２→第１の副軸４１と伝達され、第２のギヤＧ２が回転することにより、第１のギヤＧ１と差動ギヤ１８を介してドライブシャフト１９が回転する。

図６は、５速ギヤ段時のエンジン１１のトルクの伝達経路を示している。５速ギヤ段では、第１のクラッチ２１が接続され、かつ、第１のシンクロ機構Ｓ１が接続されている。このため５速ギヤ段時のエンジンのトルクは、図６に太い実線で示すように、駆動軸２３→緩衝機構２４→第１のクラッチ２１→第１の入力軸３１→第６のギヤＧ６→第３のギヤＧ３→第１のシンクロ機構Ｓ１→第１の副軸４１と伝達され、第２のギヤＧ２が回転することにより、第１のギヤＧ１と差動ギヤ１８を介してドライブシャフト１９が回転する。

図７は、６速ギヤ段時のエンジン１１のトルクの伝達経路を示している。６速ギヤ段では、第２のクラッチ２２が接続され、かつ、第１のシンクロ機構Ｓ１と、第４のシンクロ機構Ｓ４と、第５のシンクロ機構Ｓ５がそれぞれ接続されている。このため６速ギヤ段時のエンジンのトルクは、図７に太い実線で示すように、駆動軸２３→緩衝機構２４→第２のクラッチ２２→第２の入力軸３２→第４のシンクロ機構Ｓ４→第８のギヤＧ８→第１１のギヤＧ１１→第５のシンクロ機構Ｓ５→第２の副軸４２→第１０のギヤＧ１０→第７のギヤＧ７→第６のギヤＧ６→第３のギヤＧ３→第１のシンクロ機構Ｓ１→第１の副軸４１と伝達され、第２のギヤＧ２が回転することにより、第１のギヤＧ１と差動ギヤ１８を介してドライブシャフト１９が回転する。

［モータのトルクの伝達経路の説明（図８〜図１０）］
図８は、１速ギヤ段時のモータ１２のトルクの伝達経路を示している。１速ギヤ段では、第３のシンクロ機構Ｓ３と、第４のシンクロ機構Ｓ４と、第５のシンクロ機構Ｓ５がそれぞれ接続されている。このため１速ギヤ段時のモータのトルクは、図８に太い破線で示すように、モータ１２の出力軸１２ａ→第１５のギヤＧ１５→第１４のギヤＧ１４→第６のギヤＧ６→第１の入力軸３１→第７のギヤＧ７→第１０のギヤＧ１０→第２の副軸４２→第５のシンクロ機構Ｓ５→第１１のギヤＧ１１→第８のギヤＧ８→第４のシンクロ機構Ｓ４→第２の入力軸３２→第９のギヤＧ９→第５のギヤＧ５→第３のシンクロ機構Ｓ３→第１の副軸４１と伝達され、第２のギヤＧ２が回転することにより、第１のギヤＧ１と差動ギヤ１８を介してドライブシャフト１９が回転する。

図９は、３速ギヤ段時のモータ１２のトルクの伝達経路を示している。３速ギヤ段では、第２のシンクロ機構Ｓ２と、第５のシンクロ機構Ｓ５がそれぞれ接続されている。このため３速ギヤ段時のモータのトルクは、図９に太い破線で示すように、モータ１２の出力軸１２ａ→第１５のギヤＧ１５→第１４のギヤＧ１４→第６のギヤＧ６→第１の入力軸３１→第７のギヤＧ７→第１０のギヤＧ１０→第２の副軸４２→第５のシンクロ機構Ｓ５→第１１のギヤＧ１１→第８のギヤＧ８→第４のギヤＧ４→第２のシンクロ機構Ｓ２→第１の副軸４１と伝達され、第２のギヤＧ２が回転することにより、第１のギヤＧ１と差動ギヤ１８を介してドライブシャフト１９が回転する。

図１０は、５速ギヤ段時のモータ１２のトルクの伝達経路を示している。５速ギヤ段では、第１のシンクロ機構Ｓ１が接続されている。このため５速ギヤ段時のモータのトルクは、図１０に太い破線で示すように、モータ１２の出力軸１２ａ→第１５のギヤＧ１５→第１４のギヤＧ１４→第６のギヤＧ６→第３のギヤＧ３→第１のシンクロ機構Ｓ１→第１の副軸４１と伝達され、第２のギヤＧ２が回転することにより、第１のギヤＧ１と差動ギヤ１８を介してドライブシャフト１９が回転する。

［プレシフト段がシフトアップする場合の説明（図１１〜図１６）］
図１１は、エンジン１１の２速ギヤ段走行（一方のギヤ列による走行）とモータ１２の１速ギヤ段走行（他方のギヤ列による走行）が併用されているハイブリッド走行時に、車両の走行状態に基いて他方のギヤ列のギヤ段（プレシフト段）が、一方のギヤ列のギヤ段の１つ上段すなわち１速ギヤ段から３速ギヤ段にシフトアップする際のタイミングチャートである。図１１のタイミングチャート中の時間ｔ１では、エンジン１１のトルクによって２速ギヤ段走行するとともに、モータ１２のトルクによって１速ギヤ段走行している。

図１２は、図１１のタイミングチャート中の時間ｔ１におけるトルク伝達経路を示している。図１２に示すように第２のクラッチ２２が接続され、かつ、第３のシンクロ機構Ｓ３と、第４のシンクロ機構Ｓ４と、第５のシンクロ機構Ｓ５がそれぞれ接続されている。エンジンのトルクは、図１２に太い実線で示すように、駆動軸２３→緩衝機構２４→第２のクラッチ２２→第２の入力軸３２→第９のギヤＧ９→第５のギヤＧ５→第３のシンクロ機構Ｓ３→第１の副軸４１と伝達される。

一方、モータのトルクは、図１２に太い破線で示すように、モータ１２の出力軸１２ａ→第１５のギヤＧ１５→第１４のギヤＧ１４→第６のギヤＧ６→第１の入力軸３１→第７のギヤＧ７→第１０のギヤＧ１０→第２の副軸４２→第５のシンクロ機構Ｓ５→第１１のギヤＧ１１→第８のギヤＧ８→第４のシンクロ機構Ｓ４→第２の入力軸３２へと伝達され、エンジンのトルクの伝達経路（太い実線で示す）と合流する。これにより、エンジンのトルクとモータのトルクとの合計トルクによって第１の副軸４１が回転し、第２のギヤＧ２が回転することにより、第１のギヤＧ１と差動ギヤ１８を介してドライブシャフト１９が回転する。

図１３は、図１１のタイミングチャート中の時間ｔ２におけるトルク伝達経路を示している。時間ｔ２ではエンジン１１のトルクによって２速ギヤ段走行するが、モータ１２への電流が断たれるため、モータのトルクは実質的にゼロとなっている。このとき第２のクラッチ２２は接続状態であり、かつ、第３のシンクロ機構Ｓ３と、第５のシンクロ機構Ｓ５がそれぞれ接続されている。この場合、エンジンのトルクは、図１３に太い実線で示すように、駆動軸２３→緩衝機構２４→第２のクラッチ２２→第２の入力軸３２→第９のギヤＧ９→第５のギヤＧ５→第３のシンクロ機構Ｓ３→第１の副軸４１と伝達される。一方、モータ１２が発生するトルクはゼロであるが、モータイナーシャやギヤ列が回転することによる慣性力によって、第１５のギヤＧ１５と、第１４のギヤＧ１４と、第６のギヤＧ６と、第１の入力軸３１と、第７のギヤＧ７と、第１０のギヤＧ１０と、第２の副軸４２と、第５のシンクロ機構Ｓ５と、第１１のギヤＧ１１と、第８のギヤＧ８と、第４のギヤＧ４などが回転するため、第２のシンクロ機構Ｓ２も回転する。モータ１２への電流が断たれる直前まで第１の入力軸３１が１速ギヤ段で回転しているため、第１の入力軸３１は、図１１に実線Ｌ１で示すように、高い回転数で回転している。

第１の入力軸３１が３速ギヤ段で回転するときの回転数（図１１に線分Ｌ３で示す）は１速ギヤ段で回転するときの回転数（図１１に線分Ｌ１で示す）よりも小さい。このため従来のように単にモータのトルクをゼロにするだけでは、第１の入力軸３１は３速ギヤ段での目標回転数よりも高速で回転するため、現在係合されているギヤ段に相当する回転数が大きく、第２のシンクロ機構Ｓ２も高速で回転し続ける。その場合、シンクロスリーブ等の摩擦部における回転数差が大きく、回転数差が無くなるまでの時間Ｔ１が長くなるとともに、シンクロ動作が終了するまでの時間Ｔ２も長くなってしまう。

そこで本実施形態では、図１１のタイミングチャート中の時間ｔ３において、モータ制御手段としてのコントローラ１４ｂ（図１に示す）によってモータ１２に供給する電流の正負を切換えることにより、モータ１２に逆トルク（負のトルク）を生じさせる。図１４は、時間ｔ３のときのトルクの伝達経路を示している。モータ１２に生じた逆トルクは、図１４に平行斜線で表わしたように、モータ１２の出力軸１２ａ→第１５のギヤＧ１５→第１４のギヤＧ１４→第６のギヤＧ６→第１の入力軸３１→第７のギヤＧ７→第１０のギヤＧ１０→第２の副軸４２→第５のシンクロ機構Ｓ５→第１１のギヤＧ１１→第８のギヤＧ８→第４のギヤＧ４と伝達されることにより、第１の入力軸３１から第２のシンクロ機構Ｓ２に至るプレシフト側のギヤ段のトルク伝達経路の回転を減衰させる。

このため第１の入力軸３１の回転数は、図１１に示す線分Ｌ１（現在係合されているギヤ段に相当する回転数）から、Ｌ２を経てＬ３（選択されたギヤ段に相当する回転数）へと速やかに減速し、３速ギヤ段での目標回転数に達する。よって第１の入力軸３１に連動する第７のギヤＧ７と第１０のギヤＧ１０を介して副軸４２の回転も減速することにより、第１１のギヤＧ１１と第８のギヤＧ８と第４のギヤＧ４も減速する。このようにモータ制御手段（コントローラ１４ｂ）は、他方のギヤ列のギヤ段を、選択されたギヤ段に切換える際に、現在係合されているギヤ段に相当する回転数と前記選択されたギヤ段に相当する回転数との差を小さくする方向に、モータ１２のトルクを変化させるようにしている。

しかも図１１に線分Ｌ４で示すようにモータのトルクがゼロから負のトルクを生じている間は、エンジン制御手段としてのコントローラ１４ａ（図１に示す）によって、エンジン１１の出力を図１１に線分Ｌ５で示すように一時的に増加させることにより、駆動系全体としてのトルク（エンジンのトルクとモータのトルクとの和）の変動を小さくするようにしている。なお、モータ制御手段として機能するコントローラ１４ｂは、前記回転数差に応じてモータのトルクの大きさを決定するようにしてもよい。

図１１のタイミングチャート中の時間ｔ４では、モータのトルクをゼロにした状態において、プレシフト側のギヤ段の第２のシンクロ機構Ｓ２のシンクロ動作が行なわれる。本実施形態では、前記したようにプレシフト段を１速から３速にシフトアップさせる際にモータ１２に逆トルクを与えることにより、第１の入力軸３１から第２のシンクロ機構Ｓ２に至るトルク伝達経路の回転数を減衰させるため、第１の入力軸３１が３速ギヤ段での目標回転数に達するまでの時間Ｔ１が短縮されるとともに、第２のシンクロ機構Ｓ２の回転数差が短時間に解消されることにより、シンクロ動作が終了するまでの時間Ｔ２が短縮される。

図１５は時間ｔ４のときのトルクの伝達経路であり、第２のシンクロ機構Ｓ２が接続された状態を示している。この場合、エンジンのトルクは、図１５に太い実線で示したように、第２の入力軸３２→第９のギヤＧ９→第５のギヤＧ５→第３のシンクロ機構Ｓ３→第１の副軸４１と伝達される。

図１１のタイミングチャート中の時間ｔ５においては、第２のシンクロ機構Ｓ２の接続状態が維持される。すなわちプレシフト段の３速ギヤ段への切換えが完了し、エンジンの３速ギヤ段待機状態となる。時間ｔ５以降は図１６に示すように再びモータ１２に正のトルクを発生させることにより、エンジンのトルクによる２速ギヤ段走行とモータのトルクによる３速ギヤ段走行との併用によるハイブリッド走行となる。

この場合のエンジンのトルクは、図１６に太い実線で示すように、駆動軸２３→緩衝機構２４→第２のクラッチ２２→第２の入力軸３２→第９のギヤＧ９→第５のギヤＧ５→第３のシンクロ機構Ｓ３→第１の副軸４１と伝達される。一方、モータのトルクは、図１６に太い破線で示すように、モータ１２の出力軸１２ａ→第１５のギヤＧ１５→第１４のギヤＧ１４→第６のギヤＧ６→第１の入力軸３１→第７のギヤＧ７→第１０のギヤＧ１０→第２の副軸４２→第５のシンクロ機構Ｓ５→第１１のギヤＧ１１→第８のギヤＧ８→第４のギヤＧ４→第２のシンクロ機構Ｓ２→第１の副軸４１と伝達され、エンジンのトルクの伝達経路（太い実線で示す）と合流する。

このように本実施形態によれば、エンジンのトルクとモータのトルクとによってハイブリッド走行可能な駆動系１０を有した車両において、プレシフト段が低速側ギヤ段から高速側ギヤ段にシフトアップする際は、低速側ギヤ段のシンクロ機構Ｓ４が切離された状態においてモータ１２に一時的に負のトルクを生じさせ、プレシフト側のギヤ段（高速側ギヤ段）のシンクロ機構Ｓ２の回転数差を小さくしてからシンクロ機構Ｓ２の接続を行なうことにより、プレシフト段がシフトアップする際のシンクロ接続動作に要する時間を短縮することができ、切換動作を速やかに行なうことが可能となり、シンクロ機構Ｓ２の摩擦部の摩耗も抑制することができる。またモータ１２に負のトルクを生じさせているときにはエンジンのトルクを増加させることにより、駆動系１０全体としてのトルクの変動を抑制できるものである。

プレシフト段が３速から５速へシフトアップする場合も同様であり、制御手段としてのコントローラ１４ｂは、低速側ギヤ段（３速）のシンクロ機構が切離された状態においてモータ１２に一時的に負のトルクを生じさせることにより第１の入力軸３１の回転を減速させ、高速側ギヤ段（５速）のシンクロ機構Ｓ１の回転数差を小さくする。

［プレシフト段がシフトダウンする場合の説明（図１７）］
図１７は、エンジン１１の２速ギヤ段走行とモータ１２の３速ギヤ段走行とが併用されているハイブリッド走行時（図１６）において、アクセルオフによる減速時に、プレシフト段が３速ギヤ段から１速ギヤ段にシフトダウンする際のタイミングチャートである。エンジン１１による２速ギヤ段走行とモータ１２による３速ギヤ段走行とによるハイブリッド走行時には、図１６に示されるように第２のシンクロ機構Ｓ２と第３のシンクロ機構Ｓ３と第５のシンクロ機構Ｓ５がそれぞれ接続され、第４のシンクロ機構Ｓ４が切離されている。

この状態からプレシフト段が３速ギヤ段から１速ギヤ段にシフトダウンする際、第２のシンクロ機構Ｓ２が切離されて第４のシンクロ機構Ｓ４が接続される前に、図１７中に線分Ｌ１０で示すようにモータ１２のトルクをゼロから一時的に増加させることにより、第１の入力軸３１の回転を早める。これにより第１の入力軸３１が１速ギヤ段の目標回転数に達するまでの時間Ｔ３が短縮されるとともに、第１の入力軸３１に連動する第７のギヤＧ７と第１０のギヤＧ１０を介して副軸４２の回転も増速することにより、第１１のギヤＧ１１と第８のギヤＧ８も増速されて１速ギヤ段の目標回転数に近付く。こうしてプレシフト側のギヤ段の第４のシンクロ機構Ｓ４の回転数差が小さくなるためシンクロ動作が終了するまでの時間Ｔ４が短縮され、切換動作を速やかに行なうことが可能となる。

また、図１７中に線分Ｌ１０で示すようにモータのトルクを増加させている間は、線分Ｌ１１で示すようにエンジンのトルクを小さくすることにより、駆動系全体としてのトルクの変動を小さくするようにしている。なお、制御手段としてのコントローラ１４ｂは、前記回転数差に応じてモータのトルクの大きさを決定するようにしてもよい。

このようにプレシフト段が高速側ギヤ段から低速側ギヤ段にシフトダウンする際には、高速側ギヤ段のシンクロ機構Ｓ２が切離された状態においてモータのトルクを一時的に増加させることにより、プレシフト側のギヤ段（低速側ギヤ段）のシンクロ機構Ｓ４の回転数差を小さくしてからシンクロ機構Ｓ４の接続を行なうため、プレシフト段がシフトダウンする際のシンクロ接続動作に要する時間を短縮することができ、シンクロ機構Ｓ４の摩擦部の摩耗を抑制することができる。またモータ１２のトルクを一時的に増加させたときにエンジンのトルクを減少させることにより、駆動系１０全体としてのトルクの変動を抑制できるものである。

プレシフト段が５速から３速へシフトダウンする場合も同様であり、制御手段としてのコントローラ１４ｂは、高速側ギヤ段（５速）のシンクロ機構が切離された状態においてモータ１２のトルクを増加させることにより第１の入力軸３１の回転を増加させ、低速側ヤ段（３速）のシンクロ機構の回転数差を小さくする。

なお前記実施形態では奇数ギヤ段用のモータ１２を備えた駆動系１０について説明したが、これに限ることはなく、例えば奇数ギヤ段用のモータと偶数ギヤ段用のモータとを備えていてもよい。また本発明を実施するに当たり、エンジンやモータをはじめとして、第１のクラッチや第２のクラッチ、第１の入力軸や第２の入力軸、ギヤ段を構成する各ギヤやシンクロ機構などの具体的な配置や組合わせ等の態様を適宜に変更して実施できることは言うまでもない。

１０…駆動系、１１…エンジン、１２…モータ、１３…変速装置、１４ａ…コントローラ（モータ制御手段）、１４ｂ…コントローラ（エンジン制御手段）、１４ｃ…シフトコントローラ（選択手段、切換手段）、１５…クラッチ部、１６…変速ギヤ部、１９…ドライブシャフト（出力軸）、２１…第１のクラッチ、２２…第２のクラッチ、３１…第１の入力軸、３２…第２の入力軸、Ｓ１〜Ｓ６…シンクロ機構、Ｇ１〜Ｇ１５…ギヤ。

Claims (6)

1. 第１の入力軸に設けられた奇数ギヤ段のギヤを含む奇数ギヤ列と、第２の入力軸に設けられた偶数ギヤ段のギヤを含む偶数ギヤ列とで構成され、エンジンのトルクまたはモータのトルクによってハイブリッド走行可能なデュアルクラッチ式の変速装置であって、
   前記各ギヤ列のうち一方のギヤ列のギヤ段で変速されて出力軸にトルクが伝達される際に、車両の走行状態に基いて他方のギヤ列のギヤ段を前記一方のギヤ列のギヤ段の１つ上段または１つ下段から予め選択する選択手段と、
   前記他方のギヤ列のギヤ段を前記選択手段によって選択されたギヤ段に切換える切換手段と、
   前記モータのトルクを制御する制御手段と、を備え、該制御手段は、前記他方のギヤ列のギヤ段を前記選択されたギヤ段に切換える際に、現在係合されているギヤ段に相当する回転数と前記選択されたギヤ段に相当する回転数との差を小さくする方向に前記モータのトルクを変化させることを特徴とする変速装置。
2. 前記制御手段は、前記切換手段が前記他方のギヤ列のギヤ段を低速側ギヤ段から高速側ギヤ段に切換える際に、前記モータに負のトルクを生じさせ前記他方のギヤ列を有する入力軸の回転を減速させることを特徴とする請求項１に記載の変速装置。
3. 前記制御手段が前記モータに前記負のトルクを生じさせている間、前記エンジンのトルクを増加させるエンジン制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の変速装置。
4. 前記制御手段は、前記切換手段が前記他方のギヤ列のギヤ段を高速側ギヤ段から低速側ギヤ段に切換える際に、前記モータのトルクを増加させ前記他方のギヤ列を有する入力軸の回転を増加させることを特徴とする請求項１に記載の変速装置。
5. 前記制御手段が前記モータのトルクを増加させている間、前記エンジンのトルクを減少させるエンジン制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の変速装置。
6. 前記制御手段は、前記回転数差に応じて前記モータのトルクの大きさを決定することを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項に記載の変速装置。

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